Rengas (ajoneuvo)

Question: Milloin alkoi hakkapeliitat renkaiden valmistus?


Renkaita, jotka on yleensä valmistettu kumista, käytetään ajoneuvoissa pyörän suojana ajotien epätasaisuudesta aiheutuvien iskujen vaimentamiseen ja kitkan avulla pyörän akselin vääntö­momentin välittämiseen tienpintaan. 
Suomalaisessa arkikäytössä autonrenkaiden päätyypit ovat kesärenkaat ja talvirenkaat. Talvirenkaiden päätyypit ovat kitkarengas ja nastarengas. 
Historia
Rengasteollisuuden alkuna voidaan pitää ilmatäytteisen renkaan keksimistä. Keksinnön sai nimiinsä John Boyd Dunlop vuonna 1888. Ilmatäytteinen rengas on joustavampi kuin täyskuminen ja sen ajomukavuus on parempi. Ilmatäytteinen on myös kevyempi kuin täyskuminen. Erilaisten värinöiden välttämiseksi ajoneuvoissa halutaan pitää pyörivät massat pieninä.
Alkujaan renkaisiin käytettiin vain luonnonkumia. Autojen merkityksen kasvaessa luonnonkumista tuli tärkeä kauppatavara, jolle alettiin 1930-luvulla kehittää synteetistä korvaavaa materiaalia. Toisen maailmansodan aikana käynnistyi synteettisten kumien teollinen tuotanto. Nykyään renkaisiin käytettävästä kumista hieman yli puolet on luonnonkumia.
Autojen renkaat ovat kehittyneet rakenteellisesti kapeista, nykyisiä polkupyörän renkaita muistuttavista renkaista leveiksi. Niissä käytetään kumin lisäksi myös muita materiaaleja, kuten teräsvanteita (vyörenkaat) ja kudosvahvisteita. Erillisen sisärenkaan käytöstä on luovuttu, kun rengas pystytään kiinnittämään ilmatiivisti vanteeseen.
Talvi- ja nastarengas ovat suomalaiskeksintöjä
Maailman ensimmäinen talvirengas oli Suomen Gummitehdas Oy:n valmistama Kelirengas, joka kehitettiin vuonna 1934 kuorma-autoille.[1] Myös renkaiden nastoitus on suomalainen keksintö 1930-luvulta, mutta yleisempään käyttöön nastarenkaat tulivat vasta 1960-luvulla. Ensimmäisiä nastanvalmistajia olivat suomalaiset Kometa ja Tikkakoskella yhä toimiva nastatehdas, nykyiseltä nimeltään Tikka Spikes. Ensimmäisiä nastoitettavaksi kehitettyjä talvirenkaita oli Nokia Hakkapeliitta.[2][3] Nastarenkaita kehitti 1960-luvulla myös kilpa-autoilijana tunnettu vihtiläinen S. P. J. Keinänen.[4]
Renkaiden valmistus
Autonrenkaat valmistetaan kokoamalla erillisistä komponenteista (mm. innerliner, kaapelit, tekstiilikoordi, teräsvyö, JLB, sivupinnat) rengasaihio, joka vulkanoidaan paineen alla muotissa. Tämä valmistustapa antaa mahdollisuuden käyttää eri kumiseosta renkaan kyljissä (sivupinta), rungossa ja kulutuspinnassa.
Materiaalien sekoitus:  Luonnonkumin ja synteettisen kumin seokseen lisätään nokea, rikkiä ja kemikaaleja, jotta se vastaa kumiseokselle asetetut vaatimukset. Massaa sanotaan pääeräksi, joka leikataan määrämittoihin ja sen jälkeen jäähdytetään. Osaa kumista työstetään lisää ja pääerä menee pursotusvaiheeseen.
Pintakumin pursotus:  Kuumuus tekee kumista joustavaa, jolloin siitä voidaan muotoilla pursotuskoneella kahta erilaista kumiseosta haluttuun muotoon sekä renkaan pintakumiksi että kylkiosiin. Pursotuskone tuottaa kumilevyä, joka sitten jäähdytetään ja leikataan määrämittaan.
Runkokoordin teko:  Koordilaadut, kuten rayon, nylon ja polyester kalanteroidaan, jonka aikana kuitukangas kumitetaan. Kun tämä on tehty, kumitettu koordi leikataan oikeassa kulmassa määräpituuteen ja -leveyteen käytettäväksi runkokoordina.
Renkaiden käytöstä
Ilmatäytteisiä renkaita on ajoneuvoissa, kuten autoissa, polkupyörissä ja moottoripyörissä. Renkaita on erityyppisiä, kuten traktorinrenkaita, monster truckin-renkaita, pyöränrenkaita, autonrenkaita, kilparenkaita (esimerkiksi moottoriurheilussa käytettyjä) sekä solukumitäytteisiä puhkeamattomia renkaita, joita käytetään sotilasajoneuvoissa. Tavallisesti autoissa käytetään ilmatäytteisiä renkaita, joihin täytyy laittaa sopivat rengaspaineet.
Rengaspaineet
Henkilöauton rengaspaineiksi suositellaan usein ilmanpainetta 1,8–2,7 baaria etupyörille ja 1,8–3,0 baaria takapyörille.[5] Mitä suurempi massa henkilöautolla on kuljetettavana, sitä korkeampi täytyy rengaspaineen olla. Polkupyörällä painesuositus vaihtelee 2:n ja 15 baarin välillä.
Liian korkea tai matala rengaspaine voi aiheuttaa renkaan epätasaista kulumista. Vanhanaikaiset ristikudosrenkaat kuluvat keskeltä, jos paine on liian korkea, ja reunoilta, jos paine on liian matala.[6][7] Nykyaikaisissa teräsvyörenkaissa liian pieni rengaspaine kuluttaa rengasta keskeltä ja liian suuri paine reunoilta.[8][9][10][11][12] On tärkeää, että rengaspaineita tarkkaillaan ja että ne pidetään oikeina riippuen kuormasta ja rengastyypistä.
Henkilöautoissa rengaspaineiden ohjearvot löytyvät auton ohjekirjasta. Talvella renkaiden painetta kannattaa nostaa 0,2baaria korkeammaksi kuin ohjekirja suosittaa, jos ohjekirjassa ei erikseen anneta talvirengaspainesuositusta.[13][14]
Matkustajalentokoneissa renkaat voidaan paineistaa 200 psi:n paineeseen (noin 12 baaria).[15]
Talvirengasmääräykset
Suomen laki velvoittaa eräin poikkeuksin muun muassa henkilö- ja pakettiautot käyttämään joulu-, tammi- ja helmikuun aikana talvirenkaita, joiden kulutuspinnan pääurien syvyys on vähintään 3,0mm.[16] Talvirenkaat voivat olla joko nastarenkaat tai nastattomat kitkarenkaat. Nastarenkaita saa käyttää marraskuun 1. päivästä maaliskuun 31. päivään tai toista pääsiäispäivää ensinnä seuraavaan maanantaihin, myöhemmän näistä päivämääristä ollessa määräävä. Nastarenkaita saa käyttää myös muuna aikana, jos sää tai keli sitä edellyttää.[17].
Nastarenkaat

Esimerkiksi Venäjällä vaaditaan nastarenkaita käyttävään autoon varoitusmerkki, joka varoittaa takana tulijaa nastarenkailla ajavan nopeammasta pysähtymisestä jarrutustilanteessa.[18] Kolmion muotoisen merkin sisällä on venäläinen kirjain Ш, joka tulee sanasta Шипы = nastat.[19]
Nastarenkaiden vaikutus päällysteiden kulumiseen ja maantiepölyyn
Nastarenkaat kuluttavat tien päällystettä ja aiheuttavat siten maantiepölyksi kutsuttua hiukkasemissiota. Suomalaisessa nastarenkaiden vaikutus päällysteiden kulumiseen taajamanopeuksissa -tutkimuksessa todettiin mm .[20]
Päällysteiden kuluminen on verrannollinen nastojen massaan ja lukumäärään.
Kaksi kevyttä nastaa kuluttaa päällystettä vähemmän kuin yksi painava nasta, joka painaa yhtä paljon kuin kaksi kevyttä. Erityisen suuri tämä ero on mahdollisesti alhaisissa nopeuksissa.
Alhaisissa ajonopeuksissa nastan massa voi vaikuttaa kulumiseen voimakkaammin kuin nastojen lukumäärä. Nopeuden kasvaessa nastojen lukumäärän vaikutus päällysteiden kulumiseen kasvaa.
Tutkimuksen mukaan 110 kpl 1,1 g nastojen aiheuttamat hiukkaspäästöt ovat 36 % suuremmat  50km/h tuntinopeudessa ja 77 % korkeammat 70–90km/h tuntinopeudessa kuin nastattomien renkaiden. Sekä 2,2 gramman nastoilla vastaavat hiukkaspäästöt ovat 194 % ja 279 % suuremmat.[20]
Renkaita valmistavia yrityksiä
Ajoneuvojen renkaita valmistavat maailmassa kymmenet yritykset. Maailman suurimmat rengasvalmistajat vuonna 2005 olivat Bridgestone, Michelin, Goodyear, Continental AG, Pirelli ja Koreassa sijaitseva Hankookin/Auroran valmistaja.[21] Suomessa renkaita valmistaa Nokian Renkaat.
Katso myös
Ilmaton rengas
Kitkarengas
Puhkeamaton rengas
Rengasmerkinnät
Polkupyöränrenkaiden mittamerkinnät
Lähteet


Luokka:Autotekniikka
Luokka:Auton rakenne
Luokka:Koneenelimet
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit